2024-2025學年新教材高中化學第3章物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化第1節(jié)鐵的多樣性課時分層作業(yè)含解析魯科版必修第一冊

PAGE7-第1節(jié)鐵的多樣性(建議用時：40分鐘)[合格過關(guān)練]1．下列有關(guān)鐵及其化合物的說法中正確的是()A．赤鐵礦的主要成分是Fe3O4B．鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe2O3和H2C．除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質(zhì)可以向溶液中加入鐵粉，然后過濾D．Fe3＋與KSCN反應(yīng)產(chǎn)生紅色沉淀C[赤鐵礦的主要成分是紅色的Fe2O3；鐵與水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)生成Fe3O4和H2；鐵粉可將FeCl3還原成FeCl2；Fe3＋與KSCN反應(yīng)不會生成沉淀。]2．為了檢驗?zāi)矲eCl2溶液是否變質(zhì)，可向溶液中加入的最佳試劑是()A．NaOH溶液 B．鐵片C．KSCN溶液 D．石蕊溶液C[氯化亞鐵溶液變質(zhì)是Fe2＋被氧化成Fe3＋，F(xiàn)e3＋能與SCN－結(jié)合使溶液呈紅色，這一反應(yīng)是Fe3＋的特征反應(yīng)，所以可用KSCN溶液檢驗?zāi)矲eCl2溶液是否變質(zhì)。]3．下列物質(zhì)中，在確定條件下能將鐵元素從0價轉(zhuǎn)變?yōu)椋?價的是()A．氯氣 B．鹽酸C．硫酸銅溶液 D．稀硫酸A[Fe在Cl2中燃燒生成FeCl3，可將0價鐵變成＋3價。]4．下列轉(zhuǎn)化關(guān)系不能通過一步反應(yīng)實現(xiàn)的是()A．Fe→FeCl2 B．Fe2O3→Fe(OH)3C．FeCl3→FeCl2 D．Fe(OH)3→FeCl3B[A項，F(xiàn)e＋2HCl=FeCl2＋H2↑或Fe＋2FeCl3=3FeCl2；B項，F(xiàn)e2O3不溶于水，故Fe2O3→Fe(OH)3不能通過一步反應(yīng)完成；C項，2FeCl3＋Fe=3FeCl2；D項，F(xiàn)e(OH)3＋3HCl=FeCl3＋3H2O。]5．(素養(yǎng)題)《本草圖經(jīng)》中關(guān)于綠礬的分解有如下描述：“綠礬形似樸消(Na2SO4·10H2O)而綠色，取此物置于鐵板上，聚炭，封之囊袋，吹令火熾，其礬即沸，流出，色赤如融金汁者是真也?！睂Υ硕卧挼恼f明中確定錯誤的是()A．綠礬的化學式為FeSO4·7H2OB．綠礬分解過程中沒有發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移C．“色赤”物質(zhì)可能是Fe2O3D．流出的液體中可能含有硫酸B[綠礬在加熱時會溶解在結(jié)晶水中，然后發(fā)生分解，化學方程式為2FeSO4·7H2O高溫,Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O，鐵的化合價由＋2升高到＋3價，S由＋6降低到＋4，所以綠礬分解是氧化還原反應(yīng)，有電子轉(zhuǎn)移，三氧化硫溶于水生成硫酸，綜上所述B不正確。]6．下列說法不正確的是()A．Fe在過量O2中燃燒反應(yīng)生成Fe2O3B．Fe與少量的Cl2發(fā)生反應(yīng)生成FeCl3C．Fe在潮濕的環(huán)境中易生銹D．Fe在氧氣中燃燒須要在集氣瓶中放上少量沙子，以免炸裂集氣瓶A[Fe在O2中燃燒產(chǎn)生Fe3O4。]7．稀硫酸中加入適量鐵粉，反應(yīng)完全后再加入適量的NaOH溶液，放置片刻，整個過程中視察到的顏色改變是()A．無色、灰綠色、紅褐色B．無色、淺綠色、白色、灰綠色、紅褐色C．灰綠色、紅褐色、藍色D．灰綠色、白色、淺綠色、灰綠色、紅褐色B[H2SO4、FeSO4、Fe(OH)2和Fe(OH)3依次為無色、淺綠色、白色、紅褐色。]8．將鐵片放入下列各溶液中，反應(yīng)后溶液的質(zhì)量增加，但無氣體產(chǎn)生的是()A．CuCl2溶液 B．AgNO3溶液C．Fe2(SO4)3溶液 D．稀硫酸C[A項：Fe與CuCl2溶液反應(yīng)，每溶解56gFe，生成64gCu，溶液質(zhì)量減輕，錯誤。B項：Fe與AgNO3溶液反應(yīng)，每溶解56gFe，生成216gAg，溶液質(zhì)量減輕，錯誤。C項：Fe與Fe2(SO4)3溶液反應(yīng)，F(xiàn)e溶解，溶液質(zhì)量增加且無氣體放出，正確。D項：Fe與稀硫酸反應(yīng)，每溶解56gFe，生成2gH2，溶液質(zhì)量增加，但有氣體放出，錯誤。]9．試驗室用FeCl2和燒堿制備Fe(OH)2，為了使生成的產(chǎn)物不簡單被氧化，下列說法不正確的是()A．配制FeCl2和燒堿溶液所用的蒸餾水通常要煮沸B．可在FeCl2溶液的上面加一層苯，以隔絕空氣C．向FeCl2溶液中滴加燒堿溶液時，膠頭滴管尖嘴不能伸入到試管內(nèi)D．產(chǎn)生Fe(OH)2沉淀后，不能振蕩試管C[FeCl2和燒堿溶液要現(xiàn)用現(xiàn)配，且配制溶液的蒸餾水要煮沸以除去氧氣，確保Fe(OH)2的生成在無氧的環(huán)境里，故A項正確；在FeCl2溶液的上面加一層苯或一層油，以隔絕空氣防止氧氣溶入，故B項正確；向FeCl2溶液中滴加燒堿溶液時，要將膠頭滴管的尖嘴伸入到FeCl2溶液中，防止氫氧化鈉溶液在滴入時接觸空氣溶解氧氣，故C項錯誤；產(chǎn)生Fe(OH)2沉淀后，若振蕩試管，會增大沉淀與空氣接觸的機會，使沉淀更易被氧化，故D項正確。]10．以下有關(guān)鐵的氧化物的敘述中正確的是()A．常見的鐵的氧化物FeO、Fe2O3、Fe3O4都是黑色B．鐵的氧化物中Fe2O3、Fe3O4都有導(dǎo)磁性C．作為煉鐵原料之一的赤鐵礦的主要成分是Fe2O3D．鐵的氧化物Fe2O3、Fe3O4都只有氧化性C[FeO和Fe3O4是黑色的，而赤鐵礦的主要成分是紅棕色的Fe2O3，A項錯誤，C項正確；常見的三種鐵的氧化物中，只有Fe3O4有導(dǎo)磁性，B項錯誤；Fe3O4中鐵的化合價為＋2價和＋3價，既有氧化性又有還原性，D項錯誤。]11．某同學為了檢驗家中的一瓶補鐵藥(成分為FeSO4)是否變質(zhì)，查閱了有關(guān)資料，得知Fe2＋能被酸性高錳酸鉀溶液氧化而使高錳酸鉀溶液褪色，并結(jié)合已學的學問設(shè)計了如下試驗：將藥片除去糖衣研細后，溶解過濾，取濾液分別加入到兩支試管中，在一支試管中滴入酸性高錳酸鉀溶液，在另一支試管中滴入KSCN溶液。請你填出該同學試驗中出現(xiàn)以下現(xiàn)象時應(yīng)得出的結(jié)論：(1)若滴入酸性高錳酸鉀溶液后褪色，滴入KSCN溶液后不變紅，結(jié)論是________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若滴入酸性高錳酸鉀溶液后不褪色，滴入KSCN溶液變紅，結(jié)論是________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)若滴入酸性高錳酸鉀溶液后褪色，滴入KSCN溶液變紅，結(jié)論是________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)能不能將KMnO4和KSCN滴入同一試管中進行驗證，為什么？試進行說明________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析]加KMnO4溶液只要褪色就說明含有Fe2＋，而加入KSCN溶液變紅則說明含有Fe3＋，所以前三問的答案很簡單得出，而第(4)問中的緣由可歸結(jié)為兩條，一是KMnO4溶液呈紫色，在溶液中影響視察Fe(SCN)3的紅色；二是KSCN具有較強的還原性，可以被KMnO4氧化，影響Fe2＋的檢驗。[答案](1)沒有變質(zhì)(2)完全變質(zhì)(3)部分變質(zhì)(4)不能，緣由是KMnO4溶液呈紫紅色，影響Fe3＋的檢驗；KSCN具有還原性，影響Fe2＋的檢驗12.A、B、C均為單質(zhì)，B與C反應(yīng)后的產(chǎn)物溶于水得無色酸性溶液。B的水溶液有漂白作用且顯酸性，E可作還原劑，其濃溶液用于試驗室制B。A、B、C之間的其他反應(yīng)如圖所示。請回答下列問題：(1)寫出化學式：B________，D________，F(xiàn)________。(2)鑒別D溶液中陽離子的方法是___________________________________________________________________________________________________。(3)寫出離子反應(yīng)方程式：①A＋E→F＋C：________________________________________________。②B＋F→D：_________________________________________________。[解析]由題給信息可推知A為Fe，B為Cl2，C為H2；依據(jù)圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系，進而推知D為FeCl3、E為HCl、F為FeCl2。[答案](1)Cl2FeCl3FeCl2(2)取少量D溶液于試管中，然后滴加KSCN溶液，溶液呈紅色表明含F(xiàn)e3＋(3)Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑Cl2＋2Fe2＋=2Cl－＋2Fe3＋13．回答下列問題：(1)除去銅粉中混有的鐵粉，可選用的試劑為________(填字母)。A．FeCl3溶液 B．H2SO4溶液C．CuSO4溶液 D．NaOH溶液涉及反應(yīng)的離子方程式是_________________________________________________________________________________________________________。(2)為了檢驗?zāi)澄粗芤菏欠袷荈eCl2溶液，一位同學設(shè)計了以下試驗方案加以證明。向一支裝有該未知溶液的試管中通入氯氣，再滴加KSCN溶液，溶液呈紅色，證明該未知溶液是FeCl2溶液?；卮鹨韵聠栴}：你認為此方案是否合理？________(填“合理”或“不合理”)，若不合理，要檢驗Fe2＋應(yīng)如何操作？_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(若填“合理”，則此空不答)。(3)現(xiàn)向一支裝有FeCl2溶液的試管中滴加NaOH溶液，可視察到的現(xiàn)象是__________________________________________________________________________________________________________________________________，有關(guān)化學方程式為_______________________________________________________________________________________________________________。(4)試驗室保存FeCl2溶液時為了防止FeCl2溶液變質(zhì)，常常向其中加入鐵粉，其緣由是(用離子方程式表示)________________________________________________________________。[解析](1)由于FeCl3不僅與Fe反應(yīng)，而且與Cu反應(yīng)，故A項不符；H2SO4和CuSO4溶液均與Fe反應(yīng)而與Cu不反應(yīng)，故可除去銅粉中混有的鐵粉；NaOH與Cu、Fe均不反應(yīng)，無法除去。(2)Fe2＋的檢驗應(yīng)解除Fe3＋的干擾。若先通入氯氣，再滴加KSCN溶液，溶液呈紅色說明溶液中含有Fe3＋，但Fe3＋來源于Fe2＋還是原溶液含有的，則無法說明。(3)FeCl2與NaOH發(fā)生反應(yīng)生成的Fe(OH)2最終轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3。(4)FeCl2溶液中的Fe2＋易被氧化為Fe3＋，有鐵粉可防止生成Fe3＋。[答案](1)BC2H＋＋Fe=Fe2＋＋H2↑、Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu(2)不合理先加KSCN溶液，無現(xiàn)象，再通入氯氣，溶液變紅色，則原溶液含有Fe2＋(3)出現(xiàn)白色沉淀，馬上變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色FeCl2＋2NaOH=Fe(OH)2↓＋2NaCl,4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(4)2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋[素養(yǎng)培優(yōu)練]14．下列關(guān)于鈉、鐵及其化合物的敘述正確的是()A．鐵單質(zhì)只具有還原性，其陽離子只有氧化性，且可用KSCN溶液檢驗其陽離子是否存在于某溶液中B．因為鐵的活潑性大于Cu，故Cu與FeCl3不反應(yīng)C．Na2O2、Fe(OH)3、FeCl2均可經(jīng)化合反應(yīng)一步得到D．Fe在足量Cl2中燃燒生成FeCl2和FeCl3C[Fe2＋處于中間價態(tài)，既有氧化性又有還原性，用KSCN溶液只能檢驗鐵離子，不能檢驗亞鐵離子，A錯誤；Cu可將FeCl3還原為FeCl2，B錯誤；2Na＋O2eq\o(=,\s\up8(點燃))Na2O2,4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，F(xiàn)e＋2FeCl3=3FeCl2，C正確；Fe在足量Cl2中燃燒只生成FeCl3，D錯誤。]15．下列有關(guān)Fe2(SO4)3溶液的敘述正確的是()A．該溶液中K＋、Fe2＋、SCN－、Br－可以大量共存B．和H2S反應(yīng)的離子方程式：2Fe3＋＋H2S=FeS＋2H＋C．和Ba(OH)2溶液反應(yīng)的離子方程式：Fe3＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋＋3OH－=Fe(OH)3↓＋BaSO4↓D．1L0.1mol·L－1該溶液和足量的Zn充分反應(yīng)，生成11.2gFeD[Fe2(SO4)3溶液中的Fe3＋與SCN－發(fā)生顯色反應(yīng)，在溶液中不能大量共存，故A項錯誤；鐵離子能夠與H2S發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成亞鐵離子和單質(zhì)硫沉淀，故B項錯誤；Fe2(SO4)3溶液和Ba(OH)2溶液反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀和硫酸鋇沉淀，鐵離子和硫酸根離子的物質(zhì)的量的比為2∶3，正確的離子方程式為2Fe3＋＋3SOeq\o\al(2－,4)＋3Ba2＋＋6OH－=2Fe(OH)3↓＋3BaSO4↓，故C項錯誤；1L0.1mol·L－1該溶液中含有溶質(zhì)硫酸鐵0.1mol，0.1mol硫酸鐵中含有0.2mol鐵離子，與足量鋅反應(yīng)可以生成0.2mol鐵，生成鐵的質(zhì)量為11.2g，故D項正確。]16．將11.2g鐵粉加入250mL2mol·L－1的氯化鐵溶液中，充分反應(yīng)后，其結(jié)果是()A．鐵有剩余，溶液呈淺綠色，Cl－濃度基本不變B．往溶液中滴入KSCN溶液，不顯紅色C．Fe2＋與Fe3＋的物質(zhì)的量之比為6∶1D．氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶5C[鐵粉和Fe3＋發(fā)生反應(yīng)Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，11.2g鐵粉的物質(zhì)的量是0.2mol,250mL2mol·L－1的氯化鐵溶液中含氯化鐵的物質(zhì)的量是0.5mol，所以鐵反應(yīng)完全，剩余0.1molFe3＋，生成0.6molFe2＋。鐵沒有剩余，氯化鐵有剩余，Cl－濃度基本不變，故A項錯誤；氯化鐵有剩余，所以往溶液中滴入KSCN溶液，顯紅色，故B項錯誤；Fe2＋與Fe3＋的物質(zhì)的量之比為0.6∶0.1＝6∶1，故C項正確；鐵被氧化生成的Fe2＋與Fe3＋被還原生成的Fe2＋的物質(zhì)的量比是1∶2，即氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2，故D項錯誤。]17．向100mL碘化亞鐵溶液中緩慢通入標準狀況下4.48L氯氣，完全反應(yīng)后，溶液中有一半的Fe2＋未被氧化，則原碘化亞鐵溶液的物質(zhì)的量濃度是()A．1.2mol·L－1 B．1.5mol·L－1C．1.6mol·L－1 D．2.0mol·L－1C[還原性強弱：I－＞Fe2＋，往100mL碘化亞鐵溶液中緩慢通入4.48L(標準狀況)氯氣，氯氣先氧化碘離子，再氧化亞鐵離子，已知氯氣的物質(zhì)的量為eq\f(4.48L,22.4L·mol－1)＝0.2mol，發(fā)生反應(yīng)：Cl2＋2I－=2Cl－＋I2，I－完全氧化后，溶液中一半的Fe2＋被氧化成Fe3＋，發(fā)生反應(yīng)：Cl2＋2Fe2＋=2Cl－＋2Fe3＋，設(shè)原FeI2溶液的物質(zhì)的量濃度為amol·L－1，則c(I－)＝2c(FeI2)＝2amol·L－1、c(Fe2＋)＝amol·L－1，依據(jù)得失電子數(shù)守恒：0.2mol×2＝2amol·L－1×0.1L＋0.5amol·L－1×0.1L，解得a18．電子工業(yè)常用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅箔，制造印刷電路板。(1)檢驗溶液